ЗМІСТ

Практичне заняття №1 2

Семінарське заняття №2 2

Практичне заняття №3 3

Практичне заняття №1

Тема: "Системний блок"

Мета: навчитись вибирати потрібну конфігурацію комп'ютера у залежності від поставлених умов

План

1. Повторення теоретичного матеріалу. Запитання до студентів.

- Як поділяють комп'ютери за функціональним призначенням?

- Які характерні риси домашнього ПК?

- У чому особливості робочих станцій?

- Які вимоги висувають до серверів?

- На які складові пристрої потрібно звернути увагу при формуванні:

о комп'ютера для обробки аудіо інформації;

о комп'ютера для обробки графіки;

о комп'ютера для обробки мультимедійної інформації;

о файлового сервера;

о сервера друку.

2. Обговорення реферату "Новинки у апаратній частині комп'ютерів".

3. Аналіз прайс-листів комп'ютерних фірм міста Івано-Франківська:

- пояснення записів конфігурації комп'ютерів, які пропонують фірми;

- порівняння номенклатури товарів, цін та гарантійних термінів;

- підсумовування аналізу по кожній із фірм та формування висновків які випливають із цього аналізу.

4. Зробити підбір складових елементів комп'ютера для:

1) графічної станції;

2) файлового сервера;

3) ігрового комп'ютера.

Література:

1. Леонтоьев В.П. Новейшая знциклопедия персонального компьютера 2002. -М.:

Олма-Пресс, 2002

2. Мюллер Д. Модернизация й ремонт ПК 13-е изд. СПб., Питер, 2001

Семінарське заняття №2

Тема: “Апаратна частина комп’ютера”

Мета: узагальнити та систематизувати вивчений теоретичний матеріал лекцій розділу “Апаратна частина комп’ютера”

План

1. Виконання тестів

Тест 1. Написати будь-яких 5 складових системного блока.

Тест 2. Написати будь-яких 5 додаткових зовнішніх пристроїв комп’ютера та вказати призначення одного з них.

2. Повторення теоретичного матеріалу. Запитання до студентів:

• За якими ознаками можна класифікувати архітектури у комп’ютерній галузі?

• За якими ознаками можна класифікувати комп’ютери?

• Які є основні пристрої комп’ютерів?

• Які є типи системних блоків?

• Які є зовнішні пристрої комп’ютера?

• З чого складається системний блок?

• Яку роль у комп’ютері відіграє процесор?

• Для чого призначена материнська плата?

• Які є види пам’яті?

• Якими параметрами характеризується оперативна пам’ять

• Які є накопичувачі та носії інформації?

3. Заслуховування та обговорення реферату (не обов’язково) на тему: “Сучасні технології та архітектури процесорів”.

4. Самостійна робота. Запитання до студентів:

• Охарактеризувати основні складові частини комп’ютера. Пояснити необхідність кожної з них.

• Що таке периферійні пристрої? Яке їх призначення у комп’ютерній системі?

• Якими способами можна досягти зменшення розмірів системного блока?

• Яке призначення кеш-пам’яті? Як впливає її розмір на роботу процесора та продуктивність всього комп’ютера.

• Який взаємозв’язок між видами пам’яті, їх розміром (об’ємом) та швидкодією?

• Як пов’язані частоти пристроїв комп’ютера із їх розмірами чи довжиною шин?

Література:

1. Леонтоьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2002. –М.: Олма-Пресс, 2002

Практичне заняття №3

Тема: “Адресний простір”

Мета: закріпити знання про розподіл адресного простору комп’ютера, покращення розподілу потреби структурного аналізу адрес, навчитись аналізувати утворення кінцевої адреси при різних способах їх задавання, вміти визначати максимальний діапазон адрес та потрібну розрядність шини.

План

1. Опитування студентів.

2. Виконання вправ завдань 1 – 3.

3. Обговорення можливих більш раціональних способів розв’язання завдань 1 – 3.

4. Підведення підсумків проведеного заняття і видача домашнього завдання.

Завдання 1. Визначити розмір заданого діапазону адресного простору (33 варіанти):

1. Стандартна (базова) пам’ять яка доступна DOS і програмам реального режиму: 00000h – 9FFFFh

2. Стандартна (базова) пам’ять яка доступна DOS і програмам реального режиму з відеоадаптером МDA: 00000h – AFFFFh

3. Розширена стандартна пам’ять: 80000h – 9FFFFh

4. Верхня системна пам’ять: A0000h – FFFFFh

5. Висока пам’ять (піддіапазон розширеної пам’яті): 100000h – 10FFFFh

6. Пам’ять із верхньою межею FDFFFFh

7. ПЗП BIOS: FE0000h – FFFFFFh

8. ПЗП BIOS: 0E0000h – 0FFFFFh

9. ПЗП BIOS: FFFE0000h – FFFFFFFFh

10. Область збереження регістрів після переривання SMI: FE00h – FFFFh

11. Область збереження регістрів після переривання SMI: 3FE00h – 3FFFFh

12. Вільна пам’ять при перериванні SMI: 0000h – 7FFFh

13. Вільна пам’ять при перериванні SMI: 30000h – 37FFFh

14. Область векторів переривань: 00000h – 003FFh

15. Область змінних BIOS: 00400h – 004FFh

16. Область DOS: 00500h – 00FFFh

17. Користувацька область: 01000h – 9FFFFh

18. Область для Mouse при використанні PS/2: 9FC00h – 9FFFFh

19. Користувацька область без області для Mouse при використанні PS/2: 01000h – 9FBFFh

20. Відеопам’ять: A0000h – BFFFFh

21. Пам’ять адаптерів: C0000h – DFFFFh

22. Вільна пам’ять: E0000h –EFFFFh

23. Системна пам’ять BIOS: F0000h – FFFFFh

24. Область енергонезалежної пам’яті ESCD: FD000h – FDFFFh

25. Область MDA RAM: B0000h – B0FFFh

26. Область CGA RAM: B8000h – BBFFFh

27. Область EGA ROM: C0000h – C3FFFh

28. Область VGA ROM: C0000h – C7FFFh

29. Область EGA, VGA RAM: A0000h – BFFFFh

30. Область EGA, VGA RAM при відеорежимі Graphics: A0000h – AFFFFh

31. Область EGA, VGA RAM при відеорежимі Color Text: B8000h – BFFFFh

32. Область EGA, VGA RAM при відеорежимі Mono Text: B0000h – B7FFFh

33. Область із верхньою та нижньою межею діапазону: ЕЕ00h - FFFFh.

Завдання 2. Знайти допустиму розрядність адресної шини для адресації кількості комірок пам’яті, знайденої у завданні 1 кількості враховуючи розрядність кратною 4.

Правило для виконання завдання 2: розрядність шини кратна 4 дорівнює кількості символів у 16-ій системі числення помноженій на 4.

Завдання 3. Знайти кінцеву лінійну адресу за формулою

Addr=Seg*16+Base+Index*Scale+Displasement

згідно із варіантом у таблиці (33 варіанти). Всі дані у таблиці записані у 16-вій системі числення.

№ варіанта	Сегмент (Seg)	База (Base)	Індекс (Index)	Маштаб (Scale)	Зміщення (Displasement)
1	2	3	4	5	6
	44	11	22	2	33
	55	22	33	4	44
	66	33	44	8	55
	77	44	55	2	66
	88	55	66	4	77
1	2	3	4	5	6
	99	66	77	8	88
	AA	77	88	2	99
	BB	88	99	4	AA
	CC	99	AA	8	BB
	DD	AA	BB	2	CC
	EE	BB	CC	4	DD
	FF	CC	DD	8	EE
	11	DD	EE	2	FF
	22	EE	FF	4	11
	33	FF	33	8	22
	22	11	44	2	33
	33	22	55	4	44
	44	33	66	8	55
	55	44	77	2	66
	66	55	88	4	77
	77	66	99	8	88
	88	77	AA	2	99
	99	88	BB	4	AA
	AA	99	CC	8	BB
	BB	AA	DD	2	CC
	CC	BB	EE	4	DD
	DD	CC	FF	8	EE
	EE	DD	11	2	FF
	FF	EE	22	4	11
	33	FF	33	8	22
	44	11	BB	2	AA
	55	66	СС	4	ВВ
	66	44	АА	8	СС

Рекомендації: при виконанні роботи можна використати стандартну програму “Калькулятор” у режимі роботи “Інженерний”. Для переведення чисел із однієї системи числення в іншу використовують панель кнопок-перемикачів. Їх позначення відповідають за такі системи числення: Hex – шістнадцяткова, Dec –десяткова, Oct – вісімкова, Bin – двійкова.

Додаткова інформація для самостійного опрацювання та виконання завдань міститься у файлі PR_EKZ.zip

Література:

1. Гук М. Аппаратньїе средства IBM PC. Энциклопедия 2-е изд. - СПб.: Питер, 2001

2. Якименко Ю.І. Мікропроцесорна техніка: Підручник 2-е видання - К.: Кондор, 2004 -440с.

Практичне заняття №4

Тема: "Представлення чисел"

Мета заняття: Набуття навиків перетворення чисел у різні системи числення, навчитись виконувати операції для чисел із знаком, представляти числа у форматі з фіксованою і плаваючою комою.

Завдання 1. Перевести ціле беззнакове однобайтне двійкове число у вісімкову, шістнадцяткову, десяткову та трійкову систему числення.

Правила та послідовність переведення двійкового числа у різні системи числення.

• у вісімкову:

• розбити двійкове число по три розряди (на тріади), починаючи з молодших бітів;

• на місці тріад записати відповідні вісфмкові цифри (від 0 до 7); якщо для найстаршої тріади не вистачає двійкових цифр, то у старших бітах дописують потрібну кількість незначущих нулів;

• у шістнадцяткову:

• розбити двійкове число по чотири розряди (на тетради), починаючи з молодших бітів;

• на місці тетрад записати відповідні 16-ові цифри (від 0 до F); якщо для найстаршої тетради не вистачає двійкових цифр, то у старших бітах дописують потрібну кількість незначущих нулів;

• у десяткову:

• до кожного із двійкових розрядів, починаючи з молодших бітів, дописати їх ваги у порядку зростання степенів числа 2 (2^n-1 , … , 2¹, 2⁰), тут n-1 – степінь найстаршого n-ого двійкового розряду;

• написати значення ваг кожного із розрядів (тобто піднести число 2 до відповідного степеня);

• додати ваги розрядів які дорівнюють «1»; одержана сума і буде десятковим еквівалентом даного двійкового числа;

• у трійкову:

• написати ваги трійкових розрядів, починаючи з молодших бітів, у порядку зростання степенів числа 3 (3^m-1 , … , 3¹, 3⁰), тут m-1 – степінь найстаршого m-ого трійкового розряду; *

• підбирати до ваги кожного із розрядів відповідне трійкове значення (цифри 0, 1, 2) та записувати у відповідний розряд, починаючи із найстарших розрядів:

  • від десяткового числа віднімати підібране значення, помножене на відповідну вагу трійкового розряду;

  • обримана різниця – є новим десятковим числом для підбору наступного молодшого трійкового розряду;

  • підбір здійснювати доти, поки різниця стане рівною нулю.

Завдання 2. Перетворити ціле однобайтне двійкове число із знаком, яке записане прямому коді:

1. у десяткову систему числення;

Правило: переведення здійснюється аналогічно відповідного пункту у завданні 1 за винятком найстаршого біта який є знаковим: якщо цей біт =1, то таке число є від’ємним (знак «-»), а якщо =0, то – додатнім (знак «+»);

2. у обернений код;

Правило: обернений код отримується із прямого шляхом інвертування всіх бітів крім найстаршого – знакового;

3. у додатковий код;

Правило: додатковий код отримується із оберненого шляхом додавання до наймолодшого розряду одиниці;

4. до додаткового кода додати протилежне (до заданого числа) число (тобто з іншим знаком)

Правило: у заданому прямому коді двійкового числа інвертується найстарший знаковий біт (тобто дане число міняє знак на протилежний); до одержаного числа додається додатковий код. У результаті повинно вийти число на 1 розряд більше ніж задане, у якому найстарший біт рівний «1», а всі решта – «0».

Завдання 3. Представити десяткове дробове число у вигляді двохбайтного двійкового числа з фіксованою комою.

Правило: для двохбайтного двійкового числа з фіксованою комою задається розрядна сітка та відповідні ваги розрядів для цілої частини

27	26	25	24	23	22	21	20
128	64	32	16	8	4	2	1

для дробової частини

-1	-2	-3	-4	-5	-6	-7	-8
0,5	0,25	0,125	0,0625	0,03125	0,015625	0,007813	0,003906

Завдання 4. Представити десяткове дробове число,задане у завданні 3 у нормалізованому вигляді двійкового числа з плаваючою комою із мінімальнонеобхідною кількістю розрядів.

Послідовність виконання завдання:

• записуємо мантису М – двійкове число без незначущих нулів (тобто відкидаємо нулі у старших бітах після найстаршої «1» цілої частини та молодших бітах після наймолодшої «1» дробової частини);

• визначаємо порядок Р – кількість розрядів цілої частини після найстаршої «1» до наймолодшого розряду цілої частини, при цьому знак порядку – «+»; **

* Як правило, розрядність одного і того ж числа у трійковій системі числення менша ніж розрядність цього ж числа у двійковій системі (тобто m<n)

** При відсутності «1» у цілій частині, визначають кількість розрядів дробової частини після найстаршої «1» до найстаршого розряду дробової частини, при цьому знак порядку – «-»;

• відкидаємо найстаршу «1» у мантисі;

• задаємо порядок у двійковій формі;

• представляємо число у такому форматі:

SP

P

SM

M

де S_P – знак порядку (1 біт: «0» – знак «+», «1» – знак «-»),

P – порядок (кількість біт залежить від значення),

S_M – знак мантиси (1 біт: «0» – знак «+», «1» – знак «-»),

M – мантиса (кількість біт залежить від значення).

• підраховуємо сумарну кількість двійкових розрядів.

Завдання 5. Представити два варіанти цього ж числа у ненормалізованому вигляді у такому форматі :

біти 0 – 9 – мантиса із прихованим бітом для коми (кома знаходиться перед найстаршим бітом мантиси);

біт 10 – знак мантиси;

біти 11-14 – порядок;

біт 15 – знак порядку.

Послідовність виконання завдання:

(це завдання виконується на основі результатів виконання завдання 3)

із завдання 3 вибираємо 10 розрядів мантиси таким чином, щоб не втратити значущі біти цілої частини і записуємо у біти 0 – 9; *

* Якщо одна або декілька «1» дробової частини не вміщаються у формат для відображення мантиси (10 розрядів), то потрібно вказати втрату точності яка спричинена втратою одиничних бітів дробової частини.

• записуємо біт знака мантиси (знак «+» – «0», знак «-» – «1») у 10-ий біт;

• визначаємо порядок Р – кількість розрядів цілої частини через які перемістилась кома і записуємо у біти 11 – 14;

• визначаємо знак порядку: якщо кома перемістилась у сторону старших бітів (вліво), то буде знак «+» (значення біта «0»), якщо у сторону молодших бітів (вправо) – знак «-»(значення біта «1») і записуємо у біт 15.

Практичне заняття №5

Тема: "Архітектура процесора"

Мета: закріпити теоретичні знання теми "архітектура процесора", виробити навики обчислення значень у двійковій системі числення з використанням 16-ої системи.